一种面向信息监控系统的多模网关自适应传输方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信领域中基于多模自适应网关的数据传输技术，特别是涉及一 种面向信息监控系统的多模网关自适应传输方法和装置，可广泛应用于消火栓远程实时监 控领域中。
【背景技术】
[0002] 智能化消防是城市消防安全的重要基础，是保护市民人生和财产安全的重要手 段。随着城市化进程的加快以及社会经济的发展需求，消防栓问题越来越受到政府和人民 的关注。目前由于消火栓长期不用造成的功能失效、锈死现象十分普遍，现在大量的消火 栓巡检工作都是有人工监测是否损坏，每年耗费大量的人力、物力成本。其次，供水企业需 要承担消火栓的供水责任，消火栓的使用主要依据法律的威慑力和民众的自我约束力来控 制，但是大部分消火栓的使用处于失控状态，环卫公司、道路绿化养护公司等用户自己擅自 取水的情况非常常见，由于对消火栓的长期非法使用，使得消防管理单位对消火栓使用和 运行情况缺乏相应的手段来监控。针对此现象，一种方法是在消火栓栓帽上安装霍尔传感 器进行监测，另外一种方法是装在消火栓栓体的多类传感器综合感知，如：专利申请号为 201020660635. 1和201320230091. 9。而对于消火栓多类传感器的综合感知和面向不同情 况的自适应传输缺乏必要的手段。
[0003] 现有的消火栓维护系统大部分是依托城市网格化管理平台进行，当前，网格化中 心的部件数据信息大多的是通过现场手动采集来获取，具有非智能化的特点。该方法是将 城市管理范围以万米为单位划分为若干网格，并将网格内的部件、事件数字化。此系统主要 依靠人工巡检发现问题和手动输入智能终端然后上传到监测平台的方式解决，每年耗费大 量的人力、物力成本，并且现有的网格化管理系统不能实时监控消防栓的状态情况。现有的 消火栓监测方法是通过监测终端进行监测数据分析，然后通过排队序列顺序将监控数据传 出，无法实现高优先监测事件的优先传输。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种面向信息监控系统的多模网关自适应传 输方法和装置，能够实现高优先监测事件的优先传输。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种面向信息监控系统的多模 网关自适应传输方法，包括以下步骤：
[0006] (1)采集被监测物的状态信息；
[0007] (2)对采集到的被监测物的状态信息进行分析，结合状态判决机制，赋予不同监测 状态数据以不同的预传输业务等级；同时，对可选的预传输网络的状态信息进行权值计算， 赋予不同网络以不同的优先级；
[0008] (3)通过预传输业务等级和预传输网络的状态信息的权值进行自适应匹配，建立 自适应网络选择与业务匹配映射的最优化以实现优先提交高优先级的业务；
[0009] (4)通过无线网络将被监测物的实时监测数据发送至信息管理系统数据平台。
[0010] 所述步骤（2)中预传输网络的状态信息权值计算方法为：NetworkWeight_value =α · SNi+^ · CIi+γ · Βπ+δ · Ei,其中，SNi是第i个网络的接收信号的信噪比；Cl邊 第i个网络的接收信号的载干比；Bli是第i个网络的传输模块可用信道带宽；E i是第i个 网络的传输模块剩余电量；α、β、Y和δ均为权重因子；预传输业务等级的计算方法为： ServiceWeight_level= μ .Sfv^B2i，其中，Si是第i个业务的类型；B2i是第i个业务传 输所需信道带宽；μ，V均是权重因子。
[0011] 所述步骤（4)中的无线网络为无效网络时，根据与传输业务的等级加入等待传输 的业务队列触发再次自适应传输网络选择判决流程。
[0012] 所述步骤⑷中的无线网络包括GPRS网络、3G网络和Zigbee网络。
[0013] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种面向信息监控系统的 多模网关自适应传输装置，包括：信息感知模块，用于采集被监测物的状态信息；自适应传 输模块，用于对采集到的被监测物的状态信息进行分析，同时结合状态判决机制，赋予不同 监测状态数据以不同的预传输业务等级，并通过自适应传输算法优先提交高优先级业务； 数据传输模块，用于通过无线网络将被监测物的实时监测数据发送至信息管理系统数据平 台。
[0014] 所述信息感知模块通过智能RFID标记、压力传感器、倾角传感器、霍尔传感器和 电极传感器采集被监测物的状态信息。
[0015] 所述自适应传输模块通过NetworkWeight_value = a .SNi+β .CIi+γ ·ΒΠ +δ .Ei 计算预传输网络的权值，其中，SNi是第i个网络的接收信号的信噪比；Cl i是第i个网络的 接收信号的载干比；Bli是第i个网络的传输模块可用信道带宽；E i是第i个网络的传输模 块剩余电量；α、β、Y和δ均为权重因子；通过ServiceWeight_level = μ · Sjv · B2i 计算预传输业务等级，其中，Si是第i个业务的类型；B2i是第i个业务传输所需信道带宽； μ，V均是权重因子；通过预传输业务的权值等级和接入网络权值的自适应匹配，建立自适 应网络选择与业务匹配映射的最优化，以实现向高优先级的网络提交高等级的业务。
[0016] 所述数据传输模块通过GPRS网络或3G网络将被监测物的实时监测数据发送至信 息管理系统数据平台，或通过Zigbee多跳的形式传输到邻居网关，由邻居网关将被监测物 的实时监测数据发送至信息管理系统数据平台。
[0017] 多模自适应网关一直是物联网应用通信中极为重要的问题，由于接入网络的多样 化也是一个比较难彻底解决的问题。而同一地点存在的不同网络的差异性、业务的多样性、 终端的多模性和环境的不可测性等因素的加入，相比于同一网络的网关数据协议转换，问 题的复杂度大大增加。之前相对成熟的数据协议转换和接入算法已经不适用，而着眼于业 务环境自适应方面的研究，更是难度极大。而本发明多模自适应网关传输方法，进行业务传 输的自优化，使得预传输业务与网络进行自适应匹配，从而提高业务传输Q〇S，保证了高优 先业务的传输质量。
[0018] 有益效果
[0019] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效 果：
[0020] 本发明在四位一体的传感模块和监测终端基础上，通过信息监控系统的多模网关 自适应传输装置，对各类监控数据赋予不同的业务优先级，以达到更好的实时远程监测消 火栓的状态信息和用水信息传输目的。
[0021] 消火栓远程实时监控系统使用本发明装置能够对室外消火栓设施水压监测数据 和消火栓运行数据进行实施监控，发生设施损坏可快速启动响应程序优先从传输高优先级 的监测数据，减少时间的响应时间，降低国家水源浪费，杜绝消防隐患存在，促进智慧城市 的社会发展。
【附图说明】
[0022] 图1是基于多模网关自适应传输的消火栓信息监控系统应用示意图；
[0023] 图2是消火栓信息监测的多模网关自适应传输装置的内部结构示意图；
[0024] 图3是基于多模网关的自适应传输装置示意